(57)【要約】【課題】  ガス漏洩を検知することが可能であり、漏洩ガスの拡散を防止することができる貯蔵施設および漏洩ガスの処理方法を提供すること。【解決手段】  岩盤１内に設けられた貯槽３と、アクセストンネル５からなる貯蔵施設Ａを構築する。そして、アクセストンネル５内に、頂部アクセストンネル５ａの分岐部分より低い位置まで水を満たし、頂部アクセストンネル５ａの内部の圧力をほぼ大気圧程度に維持した状態で、貯槽３にガスを貯蔵する。貯槽３からガスが漏洩すると、漏洩ガスが岩盤１を介してアクセストンネル５ａに到達し、アクセストンネル５ａ内のガス検知用ピット１３等に設置されたガス検知器１５によって検知される。漏洩ガスが検知されると、貯槽３内から貯槽３の内圧と外圧がほぼ同程度となるまでガスを放出した後、貯槽３の周囲の岩盤１の地下水を排出して外圧を低減させつつ、貯槽３内からさらにガスを放出する。【選択図】  図１
2005299921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地山内に設けられた貯槽と、
前記貯槽の外側に位置し、内部の圧力がほぼ大気圧程度に維持され、ライニングが施されない壁面を有する空洞と、
前記空洞内に設置されたガス検知器と、
前記貯槽とガスパイプラインとを連結し、前記地山内の所定の高さまで水が満たされたアクセストンネルと、
を具備し、
前記貯槽からガスが漏洩すると、前記ガスが前記地山を介して前記空洞内に到達し、前記ガス検知器によって検知されることを特徴とする貯蔵施設。
【請求項２】
前記空洞は、前記アクセストンネルの分岐トンネルであり、前記所定の高さとは、前記分岐トンネルの分岐部分より低い位置であることを特徴とする請求項１記載の貯蔵施設。
【請求項３】
前記ガス検知器が、前記空洞の天端に設けられたガス検知用ピットに設けられることを特徴とする請求項１記載の貯蔵施設。
【請求項４】
前記ガスが検知されると、前記貯槽にかかる外圧を低減させながら、前記貯槽内から、内圧と前記外圧がほぼ同程度となるようにガスを放出することを特徴とする請求項１記載の貯蔵施設。
【請求項５】
前記空洞の一部が、前記貯槽の上方に、水平断面が帯状または放射状となるように配置されることを特徴とする請求項１記載の貯蔵施設。
【請求項６】
地山内に設けられた貯槽と、
前記貯槽の外側に位置し、内部の圧力がほぼ大気圧程度に維持され、ライニングが施されない壁面を有する空洞と、
前記空洞内に設置されたガス検知器と、
前記貯槽とガスパイプラインとを連結するアクセストンネルと、
を具備し、
前記貯槽からガスが漏洩すると、前記ガスが前記地山を介して前記空洞内に到達し、前記ガス検知器によって検知されることを特徴とする貯蔵施設。
【請求項７】
前記空洞が、前記アクセストンネルの分岐トンネルであることを特徴とする請求項６記載の貯蔵施設。
【請求項８】
前記ガス検知器が、前記空洞の天端に設けられたガス検知用ピットに設けられることを特徴とする請求項６記載の貯蔵施設。
【請求項９】
前記ガスが検知されると、前記貯槽内からガスを放出することを特徴とする請求項６記載の貯蔵施設。
【請求項１０】
前記空洞の一部が、前記貯槽の上方に、水平断面が帯状または放射状となるように配置されることを特徴とする請求項６記載の貯蔵施設。
【請求項１１】
地山内に設けられた貯槽と、
前記貯槽の外側に位置し、内部の圧力がほぼ大気圧程度に維持され、ライニングが施されない壁面を有する空洞と、
前記空洞内に設置されたガス検知器と、
前記貯槽とガスパイプラインとを連結し、前記地山内の所定の高さまで水が満たされたアクセストンネルと、
を具備する貯蔵施設において、
前記貯槽から前記地山に漏洩し、前記壁面を介して前記空洞内に到達したガスを、前記ガス検知器で検知することを特徴とする漏洩ガスの処理方法。
【請求項１２】
前記ガスを検知した後、前記貯槽にかかる外圧を低減させて、前記貯槽の内圧と前記外圧とがほぼ同程度となるように調整しつつ、前記貯槽内からガスを放出することを特徴とする請求項１１記載の漏洩ガスの処理方法。
【請求項１３】
地山内に設けられた貯槽と、
前記貯槽の外側に位置し、内部の圧力がほぼ大気圧程度に維持され、ライニングが施されない壁面を有する空洞と、
前記空洞内に設置されたガス検知器と、
前記貯槽とガスパイプラインとを連結するアクセストンネルと、
を具備する貯蔵施設において、
前記貯槽から前記地山に漏洩し、前記壁面を介して前記空洞内に到達したガスを、前記ガス検知器で検知することを特徴とする漏洩ガスの処理方法。
【請求項１４】
前記ガスを検知した後、前記貯槽内からガスを放出することを特徴とする請求項１３記載の漏洩ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯蔵施設および漏洩ガスの処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、岩盤内にガスを貯蔵する方法として、（１）岩盤空洞の周辺の地下水圧によりガスを空洞内に貯蔵する水封式がある。水封式の貯蔵施設では、貯蔵圧に対して地下水位を確保することによりガスの漏洩を防止する。他に、（２）岩盤空洞の内面に鋼材等のライニングを施すことにより気密性を保持するライニング式がある。
【０００３】
図８は、ライニング式の貯蔵施設Ｂの断面図、図９は、貯槽１０３の立面図を示す。図８に示すように、従来のライニング式の貯蔵施設Ｂは、岩盤１０１に設置されたアクセストンネル１０５、貯槽１０３等からなる。貯蔵施設Ｂを構築するには、まず、岩盤１０１にアクセストンネル１０５を掘削し、アクセストンネル１０５を用いて貯槽１０３を設置するための空洞を掘削する。貯槽１０３は、空洞内に、吹付コンクリート１０９、裏込めコンクリート１１０、集合パイプ１０７、排水パイプ１０６、鋼製等のライニング１１１等を設置して構築される。アクセストンネル１０５は、頂部アクセストンネル１０５ａ、中央アクセストンネル１０５ｂ、底部アクセストンネル１０５ｃに分岐する。
【０００４】
図９に示す排水パイプ１０６は、多孔管であり、網目状に配置される。集合パイプ１０７は、複数段に配置された水平な環状の集合パイプ１０７ｄと、複数段の集合パイプ１０７ｄを上下に連結する集合パイプ１０７ｅと、集合パイプ１０７ｅの上端に連結された集合パイプ１０７ａ、下端に連結された集合パイプ１０７ｂからなる。
【０００５】
図８に示すように、集合パイプ１０７ｂは、バルブ１１７を有し、その端部は、アクセストンネル１０５ｃの下端に設けられたピット１１５内に配置される。また、集合パイプ１０７ａは、頂部アクセストンネル１０５ａ内でバルブ１１７を介して、岩盤１の外部に通じる排水パイプ１０８に連結される。集合パイプ１０７ａの上端には、ガス検知器１１３が設けられる。
【０００６】
貯槽１０３の施工中に岩盤１０１から漏出した地下水は、排水パイプ１０６に流れこみ、集合パイプ１０７ｄ、集合パイプ１０７ｅ、集合パイプ１０７ｂを介してピット１１５に集水される。ピット１１５内の地下水は、バルブ１１７を開いて、ピット１１５内に設置されたポンプ（図示せず）を稼動させることにより、岩盤１０１の外部に排出される。
【０００７】
図８に示すようなライニング式の貯蔵施設Ｂでは、アクセストンネル１０５内に水を満たした状態で、貯槽１０３内にガスを貯蔵する。貯蔵施設Ｂでは、地下水圧に関係なく高い圧力でガスを貯蔵できるが、万一ライニング１１１に亀裂等が発生すると、ガスが貯槽１０３の外部に漏洩する。ライニング１１１の外側にガスが漏洩すると、排水パイプ１０６に漏洩ガスが流入する。貯蔵施設Ｂでは、排水パイプ１０６に流入した漏洩ガスを集合パイプ１０７ｄで捕集する。集合パイプ１０７ｄで捕集された漏洩ガスは、集合パイプ１０７ｅ、集合パイプ１０７ａ内を上昇してガス検知器１１３に到達し、検知される（非特許文献１、非特許文献２参照）。
【０００８】
【非特許文献１】平成１３年度地方都市ガス事業天然ガス化促進対策調査（都市ガスの岩盤貯蔵技術調査）事業報告書、社団法人日本ガス協会、ｐ２０２
【非特許文献２】平成１２年度地方都市ガス事業天然ガス化促進対策調査（都市ガスの岩盤貯蔵技術調査）事業報告書、社団法人日本ガス協会、ｐｐ．１８７−１８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図８、図９に示すようなライニング式の貯蔵施設Ｂでは、多孔管である排水パイプ１０６を裏込めコンクリート１１０で岩盤１０１に固定する際に、孔を閉塞したりパイプの内部にコンクリートが流入したりする場合がある。さらに、排水パイプ１０６は密な網目状に設置されている。そのため、排水パイプ１０６内へのガスの流入性や、流入後の漏洩ガスの挙動を把握することが困難である。また、集合パイプ１０７を介してガス検知器１１３まで漏洩ガスが到達する所要時間も予測できない。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ガス漏洩を検知することが可能であり、漏洩ガスの拡散を防止することができる貯蔵施設および漏洩ガスの処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するための第１の発明は、地山内に設けられた貯槽と、前記貯槽の外側に位置し、内部の圧力がほぼ大気圧程度に維持され、ライニングが施されない壁面を有する空洞と、前記空洞内に設置されたガス検知器と、前記貯槽とガスパイプラインとを連結し、前記地山内の所定の高さまで水が満たされたアクセストンネルとを具備し、前記貯槽からガスが漏洩すると、前記ガスが前記地山を介して前記空洞内に到達し、前記ガス検知器によって検知されることを特徴とする貯蔵施設である。
【００１２】
第１の発明は、貯槽やアクセストンネルの周囲に地下水が存在する場合に適用される。空洞は、例えば、アクセストンネルの分岐トンネルであり、この場合、所定の高さとは、分岐トンネルの分岐部分より低い位置である。ガス検知器は、空洞の天端に設けられたガス検知用ピット等に設けられる。空洞は、一部を、貯槽の上方に、水平断面が帯状または放射状となるように配置するのが望ましい。空洞内は、大気圧程度に維持されるため、人が容易にガス検知器の設置箇所へ行くことができる。
【００１３】
第１の発明では、貯槽からガスが漏洩すると、漏洩ガスが地山を介して貯槽の外側の空洞内に到達し、空洞内のガス検知用ピット等に設置されたガス検知器によって検知される。漏洩ガスが検知されると、貯槽にかかる外圧を低減させながら、貯槽内から、内圧と外圧がほぼ同程度となるようにガスを放出する。
【００１４】
第２の発明は、地山内に設けられた貯槽と、前記貯槽の外側に位置し、内部の圧力がほぼ大気圧程度に維持され、ライニングが施されない壁面を有する空洞と、前記空洞内に設置されたガス検知器と、前記貯槽とガスパイプラインとを連結するアクセストンネルとを具備し、前記貯槽からガスが漏洩すると、前記ガスが前記地山を介して前記空洞内に到達し、前記ガス検知器によって検知されることを特徴とする貯蔵施設である。
【００１５】
第２の発明は、貯槽やアクセストンネルの周囲に地下水が存在しない場合に適用される。空洞は、例えば、アクセストンネルの分岐トンネルである。ガス検知器は、空洞の天端に設けられたガス検知用ピット等に設けられる。空洞は、一部を、貯槽の上方に、水平断面が帯状または放射状となるように配置するのが望ましい。空洞内は、大気圧程度に維持されるため、人が容易にガス検知器の設置箇所へ行くことができる。
【００１６】
第２の発明では、貯槽からガスが漏洩すると、漏洩ガスが地山を介して貯槽の外側の空洞内に到達し、空洞内のガス検知用ピット等に設置されたガス検知器によって検知される。漏洩ガスが検知されると、貯槽内からガスを放出する。
【００１７】
第３の発明は、地山内に設けられた貯槽と、前記貯槽の外側に位置し、内部の圧力がほぼ大気圧程度に維持され、ライニングが施されない壁面を有する空洞と、前記空洞内に設置されたガス検知器と、前記貯槽とガスパイプラインとを連結し、前記地山内の所定の高さまで水が満たされたアクセストンネルとを具備する貯蔵施設において、前記貯槽から前記地山に漏洩したガスを、前記壁面を介して前記空洞内に到達させ、前記ガス検知器で検知することを特徴とする漏洩ガスの処理方法である。
【００１８】
第３の発明は、貯槽やアクセストンネルの周囲に地下水が存在する場合に適用される。第３の発明では、ガス検知器でガスを検知した後、地下水を排出して貯槽にかかる外圧を低減させ、貯槽の内圧と外圧がほぼ同程度となるように調整しつつ、貯槽内からガスを放出する。
【００１９】
第４の発明は、地山内に設けられた貯槽と、前記貯槽の外側に位置し、内部の圧力がほぼ大気圧程度に維持され、ライニングが施されない壁面を有する空洞と、前記空洞内に設置されたガス検知器と、前記貯槽とガスパイプラインとを連結するアクセストンネルとを具備する貯蔵施設において、前記貯槽から前記地山に漏洩し、前記壁面を介して前記空洞内に到達したガスを、前記ガス検知器で検知することを特徴とする漏洩ガスの処理方法である。
【００２０】
第４の発明は、貯槽やアクセストンネルの周囲に地下水が存在しない場合に適用される。第４の発明では、ガス検知器でガスを検知した後、貯槽内からガスを一気に放出する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ガス漏洩を検知することが可能であり、漏洩ガスの拡散を防止することができる貯蔵施設および漏洩ガスの処理方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、貯蔵施設Ａの断面図、図２は、貯槽３および頂部アクセストンネル５ａの一部の斜視図である。図１、図２に示すように、貯蔵施設Ａは、岩盤１に設置されたアクセストンネル５、貯槽３等からなる。貯蔵施設Ａは、従来の貯蔵施設Ｂ（図８、図９）と同様に、岩盤１にアクセストンネル５を掘削し、アクセストンネル５を用いて貯槽３を設置して構築される。なお、岩盤１の地下水位は、地表近くに達するものとする。
【００２３】
アクセストンネル５は、素堀り、または、上面のみがコンクリートなどで覆工されたものとする。アクセストンネル５は、岩盤１内で、頂部アクセストンネル５ａ、中央アクセストンネル５ｂ、底部アクセストンネル５ｃに分岐する。
【００２４】
頂部アクセストンネル５ａの天端には、ガス検知用ピット１３が設けられる。ガス検知用ピット１３内には、ガス検知器１５が設置される。底部アクセストンネル５ｃの下端にはピット１９ａが設けられる。また、アクセストンネル５から頂部アクセストンネル５ａが分岐する部分と、中央アクセストンネル５ｂが分岐する部分との間には、ピット１９ｂが設けられる。ピット１９ｂ内には、ポンプ２１が設置される。
【００２５】
貯槽３は、排水パイプ６、集合パイプ７、吹付コンクリート９、裏込めコンクリート１０、ライニング１１等からなる。排水パイプ６、集合パイプ７は、裏込めコンクリート１０を用いて岩盤１に固定される。ライニング１１は、裏込めコンクリート１０の内側に設置される。
【００２６】
排水パイプ６は、多孔管であり、網目状に配置される。集合パイプ７は、複数段に配置された水平な環状の集合パイプ７ｄと、複数段の集合パイプ７ｄを上下に連結する集合パイプ７ｅと、集合パイプ７ｅの上端に連結された集合パイプ７ａ、下端に連結された集合パイプ７ｂからなる。集合パイプ７ｂは、バルブ１７ｂを有し、その端部は、ピット１９ａに配置される。
【００２７】
アクセストンネル５には、排水パイプ８が設けられる。排水パイプ８は、頂部アクセストンネル５ａ内のバルブ１７ａから岩盤１の外部に通じる排水パイプ８ａと、ピット１９ｂから岩盤１の外部に通じる排水パイプ８ｂからなる。排水パイプ８ａは、バルブ１７ａを介して集合パイプ７ａに連結される。排水パイプ８ｂは、ピット１９ｂに設置されたポンプ２１に連結される。
【００２８】
排水パイプ６、集合パイプ７、排水パイプ８ａは、貯槽３の施工中に岩盤１から漏出した地下水を集水して排出するためのものである。排水パイプ６に流れこんだ地下水は、集合パイプ７ｄ、集合パイプ７ｅ、集合パイプ７ｂを介してピット１９ａに溜まる。ピット１９ａ内の地下水は、バルブ１７ａ、バルブ１７ｂを開いて、ピット１９ａ内に設置されたポンプ（図示せず）を稼動させることにより、岩盤１の外部に排出される。
【００２９】
ピット１９ａ内に設置されたポンプ（図示せず）や、ピット１９ｂに設置されたポンプ２１を用いて頂部アクセストンネル５ａ内の水を排水することにより、アクセストンネル５内の水位が調整される。図１に示すように、貯蔵施設Ａの貯槽３にガスを貯蔵する際には、アクセストンネル５内の水位を頂部アクセストンネル５ａの分岐部分より低い位置に調整し、空洞となったアクセストンネル５ａ内を大気圧状態に維持管理する。
【００３０】
ガスの貯蔵中、図２に示すように、貯槽３の一部が破損した場合、その部分がガスの漏洩箇所２３となり、貯槽３内から岩盤１内へのガス漏れが発生する。このとき、頂部アクセストンネル５ａ内が大気圧状態に維持されており、岩盤１の地下水圧よりも圧力が低い状態にあるため、漏洩箇所２３からの漏洩ガスは、岩盤１を介して頂部アクセストンネル５ａに流入する。
【００３１】
図３は、漏洩ガスの流量分布を示す図である。図３の（ａ）から（ｃ）図は、ガス漏れが起こった場合のガスの流量分布の経時変化の解析結果を示し、図３の（ａ）図は漏洩開始から３時間後、（ｂ）図は１２時間後、（ｃ）図は２日後の流量分布である。凡例２５は、ガスの流量が少ない部分、凡例２７は、多い部分を示す。
【００３２】
図３より、貯槽３からのガス漏洩が発生すると、時間が経過するに従って、頂部アクセストンネル内５ａ内の漏洩ガスの流量が増加するがことがわかる。頂部アクセストンネル５ａ内に流入した漏洩ガスは、天端に設けられたガス検知用ピット１３に捕集され、ガス検知器１５で検知される（図１、図２）。
【００３３】
次に、貯槽３からのガス漏洩時の漏洩停止手順について、図４を用いて説明する。図４は、ガス漏洩の開始から停止までの手順を示すフロー図である。なお、漏洩時のガスの挙動の解析は、貯槽３に貯蔵されたガスの内圧を１２ＭＰａとし、漏洩箇所を貯槽３の側壁下端に生じた１０ｍｍ２の穴として行った。
【００３４】
図１に示す貯蔵施設Ａでは、ガスの貯蔵中、頂部アクセストンネル５ａでガス検知を行う（ステップ３１）。すなわち、ガス検知器１５を常時モニタリングする。上述したように、貯蔵施設Ａでは、貯槽３からのガス漏洩が発生すると（ステップ３２）、漏洩ガスが岩盤１を介して頂部アクセストンネル５ａ内に流入し、ガス検知器１５で検知される。ガス検知器１５が漏洩ガスを検知すると、ガス漏洩と判定する（ステップ３３）。漏洩ガスの検知およびガス漏洩の判定は、漏洩発生から４〜５時間後に行われる。
【００３５】
図５は、貯槽３の内圧と漏洩ガス流量の経時変化を示す図である。図５中の凡例４１は漏洩ガスの流量を、凡例４３は貯槽３の内圧を示す。図６は、漏洩ガス量の内訳とその経時変化を示す図である。図６中の凡例５１は地表への漏洩ガス量を、凡例５３はアクセストンネル５ａ内への漏洩ガス量を、凡例５５は岩盤１内への漏洩ガス量を、凡例５７は貯槽３からの全漏洩ガス量を示す。
【００３６】
ステップ３２、ステップ３３が行われる、ガス漏れ発生から５時間後（図５、図６に示す点線４５）には、図５に示すように、貯槽３の内圧は漏洩発生時からほとんど変化しない。また、図６に示すように、貯槽３からの全漏洩ガス量と岩盤１への漏洩ガス量がほぼ一致しており、アクセストンネル５ａ内への漏洩ガス量は微小である。貯蔵施設Ａでは、貯槽３の内圧が変化せず、アクセストンネル５ａ内に到達する漏洩ガスが少ないうちに、迅速に漏洩ガスを検知し、ガス漏洩を判定できる。
【００３７】
ステップ３３の後、災害（被害）の予測と対策の検討を行い（ステップ３４）、情報開示・意思決定を行う（ステップ３５）。ステップ３５は、漏洩発生から６時間程度で行われるが、図６に示すように、６時間経過後、ガスは地表には漏洩していない。
【００３８】
ステップ３５の後、ガス漏洩を低減し、漏洩ガスの拡散を防止するため、貯槽３内圧を低減する（ステップ３６）。ステップ３６では、貯槽３内のガスを、貯槽３とアクセストンネル５を介して接続しているパイプライン（図示せず）に送出するか、大気中に放散する。貯槽３の周囲は常に地下水による外圧を受けているため、貯槽３内のガスを大気圧まで排出すると、外圧によりライニング１１（図１）を損傷する可能性がある。そこで、ステップ３６では、貯槽３の内圧を、外圧すなわち地下水圧程度となるまで低減する。
【００３９】
ステップ３６は、ステップ３５で意思決定を行った後に開始し、漏洩発生から８．５時間後（図５、図６に示す点線４７）に終了する。図５に示すように、漏洩発生６時間後から８．５時間後まで貯槽３の内圧を低減させると、漏洩ガスの流量は０となる。そのため、図６に示すように、貯槽３からの全漏洩ガス量の増加はなくなる。
【００４０】
貯槽３からのガス漏洩量を低減した後、貯槽３の周辺地下水を排水する（ステップ３７）と同時に、貯槽３内圧をさらに低減する（ステップ３８）。ステップ３７では、貯槽３内のガスを大気圧まで低減させるため、貯槽３の周囲に設置された排水パイプ６等を用いて岩盤１の地下水を排水する。ステップ３８では、ステップ３６と同様にして貯槽３内のガスを排出し、貯槽３の内圧を大気圧と同等程度まで低減する。
【００４１】
ステップ３８は、ガス漏洩発生から約３６時間後に終了するが、このとき、図５に示すように、貯槽３の内圧はほぼ大気圧となり、漏洩ガス流量が０となる。そのため、図６に示すように、貯槽３からの全漏洩ガス量は一定であり、また、地表へのガスの漏洩はない。なお、岩盤１内の漏洩ガスがアクセストンネル５ａに到達するため、岩盤１内の漏洩ガス量が減少し、アクセストンネル５ａ内への漏洩ガス量が増加する。
【００４２】
ステップ３８の後、対策を検討し、実施（開放、検査、修理等）する（ステップ３９）。図７は、漏洩ガス量の内訳とその経時変化を示す図である。図７の凡例は、図６と同じである。図７に示すように、開放、検査、修理等の実施後、約１．５年の間に岩盤１内の全漏洩ガスが頂部アクセストンネル５ａに捕集される。そのため、１．５年以降は岩盤１内の漏洩ガス量が０となり、頂部アクセストンネル５ａへの漏洩ガス量が貯槽３からの全漏洩ガス量と一致する。
【００４３】
このように、第１の実施の形態では、頂部アクセストンネル５ａ内を大気圧状態に維持管理する。これにより、貯槽３から岩盤１にガスが漏洩した際に、漏洩ガスが岩盤１内の地下水圧より圧力が低い状態の頂部アクセストンネル５ａに流入する。流入した漏洩ガスは、頂部アクセストンネル５ａの天端に設けたガス検知用ピット１３に捕集され、ガス検知器１５で検知される。
【００４４】
また、ガス検知器１５で漏洩ガスを検知した後、貯槽３内のガスを内圧が地下水圧程度となるまで排出し、さらに貯槽３周辺の地下水を排出して地下水圧を下げるとともに、貯槽３内のガスを内圧が大気圧程度となるまで排出する。これにより、地表部へのガス漏洩を防ぐことができる。
【００４５】
なお、貯蔵施設Ａでは、図１、図２に示すように、アクセストンネル５から分岐した頂部アクセストンネル５ａにガス検知用ピット１３とガス検知器１５を設けたが、ガスを捕集するための空間は、頂部アクセストンネル５ａに限らない。ガスを捕集するための空間は、周囲の岩盤１より圧力の低い空間であればよいので、例えば、貯槽３付近に穴を設け、その内部を大気圧状態に維持管理してもよい。
【００４６】
次に、第２の実施の形態について説明する。図１０は、貯蔵施設Ｃの断面図である。貯蔵施設Ｃは、図１に示す貯蔵施設Ａから、集合パイプ７、排水パイプ８、バルブ１７ａ、バルブ１７ｂ、ピット１９ａ、ピット１９ｂ、ポンプ２１を削除したものであり、図１０に示すように、貯槽３、アクセストンネル５、ガス検知用ピット１３、ガス検知器１５等からなる。
【００４７】
貯蔵施設Ｃは、岩盤１ａにアクセストンネル５を掘削し、アクセストンネル５を用いて貯槽３を設置して構築される。アクセストンネル５は、素堀り、または、上面のみがコンクリートなどで覆工されたものとする。アクセストンネル５は、岩盤１ａ内で、頂部アクセストンネル５ａ、中央アクセストンネル５ｂ、底部アクセストンネル５ｃに分岐する。
【００４８】
頂部アクセストンネル５ａの天端には、ガス検知用ピット１３が設けられる。ガス検知用ピット１３内には、ガス検知器１５が設置される。貯槽３は、吹付コンクリート９、裏込めコンクリート１０、ライニング１１等からなる。吹付コンクリート９は岩盤１ａに吹き付けられ、裏込めコンクリート１０は吹付コンクリート９とライニング１１の間に裏込めされる。
【００４９】
第２の実施の形態では、岩盤１ａの地下水位が貯蔵施設Ｃより下方であり、貯蔵施設Ｃの周囲には地下水が存在しない。図１０に示すように、通常、頂部アクセストンネル５ａを含むアクセストンネル５の内部は大気圧状態である。
【００５０】
第２の実施の形態においても、ガスの貯蔵中、貯槽３の一部が破損した場合、その部分がガスの漏洩箇所２３（図２）となり、貯槽３内から岩盤１ａ内へのガス漏れが発生する。漏洩箇所２３からの漏洩ガスは、岩盤１ａを介して、大気圧状態のアクセストンネル５に流入する。頂部アクセストンネル５ａ内に流入した漏洩ガスは、天端に設けられたガス検知用ピット１３に捕集され、ガス検知器１５で検知される。
【００５１】
次に、貯槽３からのガス漏洩時の漏洩停止手順について、図１１を用いて説明する。図１１は、ガス漏洩の開始から停止までの手順を示すフロー図である。なお、漏洩時のガスの挙動の解析は、貯槽３に貯蔵されたガスの内圧を１２ＭＰａとし、漏洩箇所を貯槽３の側壁下端に生じた１０ｍｍ２の穴とし、岩盤１ａの浸透率を１×１０−１４ｍ２（透水係数１×１０−５ｃｍ／ｓ相当）として行った。
【００５２】
図１０に示す貯蔵施設Ｃでは、ガスの貯蔵中、頂部アクセストンネル５ａでガス検知を行う（ステップ３１）。すなわち、ガス検知器１５を常時モニタリングする。上述したように、貯蔵施設Ｃでは、貯槽３からのガス漏洩が発生すると（ステップ３２）、漏洩ガスが岩盤１を介して頂部アクセストンネル５ａ内に流入し、ガス検知器１５で検知される。ガス検知器１５が漏洩ガスを検知すると、ガス漏洩と判定する（ステップ３３）。漏洩ガスの検知およびガス漏洩の判定は、漏洩発生から約１５時間後（図１２に示す点線７１）に行われる。
【００５３】
図１２は、貯槽３の内圧と漏洩ガス流量の経時変化を示す図である。図１２中の凡例６１は漏洩ガスの流量を、凡例５９は貯槽３の内圧を示す。図１３は、漏洩ガス量の内訳とその経時変化を示す図である。図１３中の凡例６３は地表への漏洩ガス量を、凡例６５はアクセストンネル５ａ内への漏洩ガス量を、凡例６７は岩盤１内への漏洩ガス量を、凡例６９は貯槽３からの全漏洩ガス量を示す。
【００５４】
図１２に示すように、ステップ３２、ステップ３３が行われる、ガス漏れ発生から約１５時間後（点線７１）には、貯槽３の内圧（凡例５９）は漏洩発生時からほとんど変化しない。貯蔵施設Ｃでは、貯槽３の内圧（凡例５９）が変化しないうちに、迅速に漏洩ガスを検知し、ガス漏洩を判定できる。
【００５５】
ステップ３３の後、災害（被害）の予測と対策の検討を行い（ステップ３４）、情報開示・意思決定を行う（ステップ３５）。ステップ３５は、漏洩発生から１６時間程度（図１２に示す点線７３）で行われる。なお、１６時間経過後、ガスは地表には漏洩していない（図１３）。
【００５６】
ステップ３５の後、ガス漏洩を低減し、漏洩ガスの拡散を防止するため、貯槽３内圧を低減する（ステップ３６）。ステップ３６では、貯槽３内のガスを、貯槽３とアクセストンネル５を介して接続しているパイプライン（図示せず）に送出するか、大気中に放散する。
【００５７】
ステップ３６は、ステップ３５で意思決定を行った後に開始し、漏洩発生から約２０時間後（図１２に示す点線７５）に終了する。図１２に示すように、漏洩発生１６時間後から約２０時間後まで貯槽３の内圧（凡例５９）を低減させると、貯槽３の内圧は０となる。また、漏洩ガスの流量（凡例６１）が０となるため、図１３に示すように、貯槽３からの全漏洩ガス量（凡例６９）の増加がなくなり、一定となる。
【００５８】
ステップ３６の後、対策を検討し、実施（開放、検査、修理等）する（ステップ３９）。図１４は、地表部の流出ガス濃度の経時変化を示す図である。図１４の凡例８１は、地表部の流出ガス濃度を、破線８３は、メタンの爆発下限濃度×１／４（＝１．２２５ｖｏｌ．％）を、実線８５は、メタンの爆発下限濃度（＝４．９ｖｏｌ．％）を示す。なお、メタンの爆発下限濃度は、都市ガスの爆発下限濃度とほぼ同等である。
【００５９】
図１３に示すように、ガス漏洩から検知や対策の実施を経て５０年が経過するまでの間、岩盤１内の漏洩ガスの一部がアクセストンネル５ａや地表に到達し続けるため、岩盤１内への漏洩ガス量（凡例６７）は減少し、アクセストンネル５ａ内への漏洩ガス量（凡例６５）、地表への漏洩ガス量（凡例６３）は増加する。しかし、漏洩ガスは低い濃度で地表に到達し、図１４に示すように、ガス漏洩から５０年後までの間、地表部の流出ガス濃度（凡例８１）はメタンの爆発下限濃度×１／４（破線８３）より遥かに低い値となるため、安全である。
【００６０】
このように、地下水のない岩盤１ａに貯蔵施設Ｃを構築した第２の実施の形態においても、貯槽３から岩盤１ａにガスが漏洩した際に、頂部アクセストンネル５ａに流入した漏洩ガスが、頂部アクセストンネル５ａの天端に設けたガス検知用ピット１３に捕集され、ガス検知器１５で検知される。
【００６１】
また、ガス検知器１５で漏洩ガスを検知した後、貯槽３内のガスを排出し、検査、修理等の対策を実施する。上述したような漏洩ガスの処理方法は、地表部への漏洩ガス量を、安全を確保できる程度に抑えることができる。このことは、岩盤１ａ内の貯蔵施設Ｃの供用中の保安管理に大きな信頼性を与えるものである。
【００６２】
なお、図１０に示す貯蔵施設Ｃでは、アクセストンネル５から分岐した頂部アクセストンネル５ａにガス検知用ピット１３とガス検知器１５を設けたが、ガスを捕集するための空間は、頂部アクセストンネル５ａに限らない。例えば、貯槽３付近に内部が大気圧状態となるような穴を設けてもよい。
【００６３】
また、図１１に示す貯槽３からのガス漏洩時の漏洩停止手順は、図１に示す貯蔵施設Ａにおいて、岩盤１の地下水位が貯蔵施設Ａより下方である場合、すなわち、貯蔵施設Ａの周囲に地下水が存在せず、頂部アクセストンネル５ａを含むアクセストンネル５の内部が大気圧状態となる場合にも適用できる。
【００６４】
第１の実施の形態で用いた貯蔵施設Ａ、第２の実施の形態で用いた貯蔵施設Ｃの頂部アクセストンネル５ａと貯槽３との位置関係や、頂部アクセストンネル５ａの形状は、図１、図２、図１０に示すものでなくてもよい。図１５は、貯槽３および頂部アクセストンネル５ａの一部の斜視図である。図１５に示す頂部アクセストンネル５ａは、図１、図２、図１０に示す頂部アクセストンネル５ａの先端に帯状の延長部分７７を設けたものである。
【００６５】
図１６は、貯槽３および頂部アクセストンネル５ａの一部の斜視図である。図１６に示す頂部アクセストンネル５ａは、図１、図２、図１０に示す頂部アクセストンネル５ａの途中に放射状に追加部分７９を設けたものである。図１５、図１６のように、貯槽３の上方に頂部アクセストンネル５ａの延長部分７７や追加部分７９を設けることにより、頂部アクセストンネル５ａに漏洩ガスが流入しやすくなり、捕捉された漏洩ガスの検知をより迅速に行うことができる。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる貯蔵施設および漏洩ガスの処理方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、地下水の無い場合であっても、ガスの漏洩を検知することは可能であり、かつ漏洩ガスの拡散を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】貯蔵施設Ａの断面図
【図２】貯槽３および頂部アクセストンネル５ａの一部の斜視図
【図３】漏洩ガスの流量分布を示す図
【図４】ガス漏洩の開始から停止までの手順を示すフロー図
【図５】貯槽３の内圧と漏洩ガス流量の経時変化を示す図
【図６】漏洩ガス量の内訳とその経時変化を示す図
【図７】漏洩ガス量の内訳とその経時変化を示す図
【図８】ライニング式の貯蔵施設Ｂの断面図
【図９】貯槽１０３の立面図
【図１０】貯蔵施設Ｃの断面図
【図１１】ガス漏洩の開始から停止までの手順を示すフロー図
【図１２】貯槽３の内圧と漏洩ガス流量の経時変化を示す図
【図１３】漏洩ガス量の内訳とその経時変化を示す図
【図１４】地表部の流出ガス濃度の経時変化を示す図
【図１５】貯槽３および頂部アクセストンネル５ａの一部の斜視図
【図１６】貯槽３および頂部アクセストンネル５ａの一部の斜視図
【符号の説明】
【００６８】
Ａ、Ｂ、Ｃ………貯蔵施設
１、１０１………岩盤
３、１０３………貯槽
５、１０５………アクセストンネル
５ａ………頂部アクセストンネル
６、１０６………排水パイプ
７、１０７………集合パイプ
１１、１１１………ライニング
１３………ガス検知用ピット
１５………ガス検知器
１７ａ、１７ｂ、１１７………バルブ
１９ａ、１９ｂ、１１５………ピット
７７………延長部分
７９………追加部分
【図１】
2005299921.tif 000003
【図２】
2005299921.tif 000004
【図３】
2005299921.tif 000005
【図４】
2005299921.tif 000006
【図５】
2005299921.tif 000007
【図６】
2005299921.tif 000008
【図７】
2005299921.tif 000009
【図８】
2005299921.tif 000010
【図９】
2005299921.tif 000011
【図１０】
2005299921.tif 000012
【図１１】
2005299921.tif 000013
【図１２】
2005299921.tif 000014
【図１３】
2005299921.tif 000015
【図１４】
2005299921.tif 000016
【図１５】
2005299921.tif 000017
【図１６】
2005299921.tif 000018